1. Как можно определить: а) работу сил однородного электростатического поля: б) потенциальную энергию заряда в однородном электростатическом поле?
а) Работа сил однородного электростатического поля рассчитывается по формуле: A = F * d, где F — сила, действующая на заряд, d — перемещение заряда. В однородном электростатическом поле сила F определяется по закону Кулона: F = q * E, где q — заряд, E — напряженность поля. Таким образом, работа будет равна: A = q * E * d.
б) Потенциальная энергия заряда в однородном электростатическом поле вычисляется по формуле: U = q * E * d, где U — потенциальная энергия заряда, q — заряд, E — напряженность поля, d — расстояние, на которое перемещается заряд в поле. Также потенциальная энергия может быть выражена как U = q * V, где V — потенциал поля в данной точке.
2. Как связаны между собой работа сил однородного электростатического поля и потенциальная энергия заряда?
Работа сил однородного электростатического поля при перемещении заряда приводит к изменению его потенциальной энергии. Если заряд перемещается в поле, то работа сил поля либо увеличивает, либо уменьшает его потенциальную энергию, в зависимости от направления перемещения относительно поля.
3. Какие поля называют потенциальными? Приведите примеры таких полей.
Потенциальными называют поля, в которых работа по перемещению заряда зависит только от начальной и конечной точки пути, а не от формы пути. Это поля, в которых существует скалярная величина — потенциал, и работа сил поля определяется разностью потенциалов. Примеры потенциальных полей:
Электростатическое поле, Гравитационное поле.
4. В каком случае потенциальная энергия точечного заряда в однородном электростатическом поле: а) уменьшается; б) увеличивается?
а) Уменьшается, если заряд перемещается в направлении, противоположном направлению силы (то есть от более высокого потенциала к более низкому). б) Увеличивается, если заряд перемещается в направлении силы (то есть от более низкого потенциала к более высокому).